ES2204008T3 - Instalacion de calefaccion o de climatizacion para los vehiculos automoviles. - Google Patents

Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UNA INSTALACION DE CALEFACCION O AIRE ACONDICIONADO PARA EL HABITACULO DE UN AUTOMOVIL CON UN INTERCAMBIADOR DE CALOR (14) DISPUESTO EN EL CIRCUITO DE AGUA DE REFRIGERACION DE UN MOTOR DE COMBUSTION INTERNA Y ATRAVESADO POR UNA CORRIENTE DE AIRE, ASI COMO UNA CALEFACCION ADICIONAL (20) ELECTRICA QUE PUEDE SER ATRAVESADA POR LA MISMA CORRIENTE DE AIRE. CON EL FIN DE CONSTRUIR LA INSTALACION DE CALEFACCION O AIRE ACONDICIONADO DE TAL MANERA QUE NO SE NECESITE ESPACIO ESPECIAL PARA LA INSTALACION DE LA CALEFACCION ELECTRICA COMPLEMENTARIA (20), LA CALEFACCION ELECTRICA COMPLEMENTARIA (20) ESTA INTEGRADA EN EL INTERCAMBIADOR DE CALOR (14), PARA LO CUAL ESTAN DISPUESTOS UNA MULTITUD DE BARRAS DE CALEFACCION ELECTRICAS (27) ENTRE LOS CONDUCTOS DE AGUA (23) DEL INTERCAMBIADOR DE CALOR (14) QUE SE EXTIENDEN PARALELOS ENTRE SI A TRAVES DE LA SUPERFICIE DE SALIDA DE AIRE (141) DEL INTERCAMBIADOR DE CALOR (14).

Description

Instalación de calefacción o de climatización para los vehículos automóviles.

La presente invención se refiere a una instalación de calefacción o de climatización para el habitáculo de un vehículo automóvil, conforme a lo indicado en el preámbulo de la reivindicación de patente 1).

En aquellos vehículos automóviles, cuyo motor de combustión interna está construido de una manera óptima en cuanto al consumo de combustible, se produce una cantidad de calor perdido, que es mucho más reducida, por lo que, en ciertos casos, resulta insuficiente la energía de calefacción -proporcionada por el sistema de refrigeración del motor- para el calentamiento del habitáculo del vehículo. Un remedio constituye en este caso una calefacción eléctrica adicional que, en el caso de necesidad, calienta más intensamente la corriente de aire, que pasa por este recuperador térmico.

En una conocida instalación de calefacción de la clase mencionada al principio (Patente Alemana Núm. DE 37 15 194 A1) es así, que el recuperador térmico, que es atravesado por el liquido de refrigeración, está dispuesto dentro de un canal, que conduce el aire del exterior hacia el habitáculo. Al lado del recuperador térmico también está prevista -dentro del canal, que conduce el aire del exterior- una calefacción eléctrica adicional, que se ocupa de calentar el aire durante la fase de calentamiento del motor de combustión interna. Con el objeto de conseguir el más intenso calentamiento posible del aire mediante esta calefacción adicional, ésta posee un conductor electrotérmico de gran superficie, el cual puede ser regulado para una temperatura baja de menos de 150 grados C., y la misma está realizada como un dispositivo plano, en forma de cajón, que -en dirección de la corriente de aire- está dispuesto inmediatamente por detrás del recuperador térmico y está fijado en éste último; a este efecto, el recuperador térmico constituye el soporte para esta calefacción eléctrica adicional.

Según otra conocida instalación de calefacción de la clase mencionada al principio (Patente Alemana Núm. DE 42 38 364 A1), resulta que la calefacción eléctrica adicional también se encuentra dispuesta a continuación del recuperador térmico, de tal modo que la corriente de aire, que es producida por el ventilador, pase en primer lugar por el recuperador térmico y sea calentada sólo parcialmente, para seguidamente pasar a través de esta calefacción eléctrica adicional y ser calentada aquí a una temperatura más elevada. El aire, precalentado de este modo, entra en el habitáculo del vehículo. Un sensor de temperatura interior -que está dispuesto dentro del habitáculo y el cual determina, en conjunto con un transmisor de valores teóricos, la necesidad de energía de calentamiento y en el cual se encuentra la corriente de aire, que entra en el habitáculo- controla, por medio de un aparato de control, tanto el flujo del líquido refrigerante a través del recuperador térmico como asimismo la duración de la conexión de la calefacción adicional.

En todavía otra ya conocida instalación de calefacción -y según lo indicado en el preámbulo de la reivindicación de patente 1)- para los vehículos automóviles (Patente Alemana Núm. DE 44 33 814 A1), es así que la calefacción eléctrica adicional, que también está prevista en este caso, se compone de un determinado número de los llamados elementos PCT (Positive Temperatura Coefficient = Coeficiente de temperatura efectiva), que son calentados eléctricamente para ser rodeados o atravesados por la corriente de aire, que sale del recuperador térmico.

La presente invención tiene el objeto de perfeccionar una instalación de calefacción o de climatización de la clase mencionada al principio, y esto de tal manera que para la incorporación de la calefacción eléctrica adicional no sea necesario ningún espacio de construcción adicional dentro del canal de conducción de aire.

De acuerdo con la presente invención, este objeto se consigue por medio de las características indicadas en la parte distintiva de la reivindicación de patente 1).

A los efectos de controlar la calefacción adicional en función de las magnitudes determinantes de la necesidad de energía de calentamiento, tales como son la temperatura exterior y la temperatura del liquido refrigerante, la instalación de calefacción o de climatización según la presente invención tiene previsto un aparato de control, que en el recuperador térmico está dispuesto de tal manera, que el mismo sea barrido por el aire, que entra en el recuperador térmico. Este aparato de control posee un sistema electrónico de potencia y unos cuerpos de refrigeración para la evacuación del calor, y la ubicación del aparato de control por el lado de entrada de aire del recuperador térmico está realizada de tal modo, que por lo menos los cuerpos de refrigeración se encuentren dentro de la corriente de aire. Gracias a esta ubicación del aparato de control -que es necesario para controlar la calefacción eléctrica adicional- en el recuperador térmico, se obtiene una unidad de construcción compacta, que dentro del cajón de climatización puede ser colocada en un solo proceso de montaje mediante un atornillamiento, un remachado o a través de otro tipo de unión, exenta de ruidos y de holguras y sin ningún cableado entre las varillas de calefacción eléctrica y el aparato de control.

Unas convenientes formas para la realización de la instalación de calefacción o de climatización según la presente invención -con unas convenientes ampliaciones de las mismas al igual que mejoras de la invención- están indicadas en las restantes reivindicaciones de la patente.

Según una preferida forma de realización de la presente invención es así, que el recuperador térmico posee un determinado número de canales de agua o liquido, que son atravesados por el agua o el liquido refrigerante y que se extienden -a una determinada distancia paralela entre si- por la superficie de paso de aire del recuperador térmico para luego desembocar cada uno, por el lado extremo, en un cajón colector de agua o liquido refrigerante como asimismo posee este recuperador térmico unas láminas conductoras térmicas, que se encuentran unidas con los canales de agua. Esta calefacción eléctrica adicional posee un determinado número de varillas de calefacción eléctrica, que se extienden entre los canales de agua y -de forma paralela a éstos y con una distribución preferentemente uniforme- por toda la superficie de paso de aire. En este caso, y de forma preferente, resulta que un canal de agua, que está provisto de los elementos conductores térmicos, y una varilla de calentamiento eléctrico se extienden de forma alterna y en paralelo entre si.

Según otra conveniente forma para la realización de la presente invención, es así que cada varilla de calefacción eléctrica posee dos barras colectoras de corriente -que se extienden de forma paralela entre si- y un determinado número de elementos de tipo PCT que, a cierta distancia entre si, se encuentran dispuestos entre las dos barras colectoras y están unidos con éstas de forma mecánica así como con conductividad eléctrica.

Con el fin de impedir unos cortocircuitos eléctricos, resulta que entre cada varilla de calefacción eléctrica y un canal de agua colindante está dispuesta una placa de aislamiento eléctrico, en la cual se apoyan, por un lado, los elementos conductores térmicos, que están unidos con el canal de agua, y, por el otro lado, los elementos conductores térmicos, que sobresalen de las barras colectoras.

Según otra conveniente forma de realización de la presente invención, es así que el aparato de control está dispuesto en un marco de material plástico que, por el lado de entrada de aire del recuperador térmico, está situado en éste último y está unido con el mismo mediante, por ejemplo, unos clips o tornillos. Cada una de las varillas de calentamiento eléctrico de la calefacción adicional, las cuales están dispuestas entre los canales de agua del recuperador térmico, se encuentra alojada dentro de una batea en la forma de marco, que entra en el recuperador térmico y la que -como una misma pieza- sobresale de la cara inferior del marco de material plástico, la cual está dirigida hacia el recuperador térmico; batea ésta cuyas paredes más largas constituyen, de forma preferente, las placas de aislamiento, que se extienden entre las varillas de calentamiento eléctrico y los canales de agua.

Según otra conveniente forma de realización de la presente invención, resulta que para la calefacción eléctrica adicional está previsto un conectador/desconectador o interruptor mecánico que -en cuanto a su ubicación- está integrado en la calefacción eléctrica adicional, y el mismo puede ser accionado de forma manual -desde un botón de manipulación, previsto en el salpicadero- a través de, por ejemplo, un cable de tracción Bowden y mediante una leva, que puede ser girada por este cable. Gracias a la integración de este interruptor en la calefacción eléctrica adicional, se consigue una forma de construcción compacta de todo el sistema de calefacción con un dispositivo de interruptor de tipo mecánico. Gracias a ello, existe la posibilidad de limitar las variantes de la calefacción -con o sin la calefacción eléctrica adicional- solamente al cajón de climatización, sin modificar ningún elemento de manipulación previsto en el salpicadero. Las variantes del cajón de climatización -con o sin esta calefacción eléctrica adicional- son formadas sólo poco antes de efectuarse el montaje, lo cual significa que los cajones de climatización y los módulos de la calefacción eléctrica son aportados de manera separada entre si. A causa de las variantes de ejecución, que son constituidas poco antes de realizarse el montaje, se ahorran costos en la logística y se reduce al mínimo la inversión en la coordinación. La fabricación puede reaccionar con mayor flexibilidad a las necesidades del montaje. En este caso, la calefacción eléctrica adicional puede estar integrada en el recuperador térmico, como también puede la misma estar ubicada -de forma separada del recuperador térmico- dentro de la corriente de aire. Un ahorro en elementos de construcción puede ser conseguido si, según otra conveniente forma para la realización de la presente invención, el interruptor es accionado -mediante una trampilla mezcladora de aire, prevista dentro del cajón de climatización- para mezclar una corriente de aire frío, que se desvía del recuperador térmico, y una corriente de aire caliente, que pasa a través del recuperador térmico; a este efecto, el interruptor está ajustado de tal modo, que su contacto de conexión -que está situado dentro del circuito de la calefacción eléctrica adicional- esté cerrado en la posición final de giro de la trampilla mezcladora de aire para una máxima aportación de aire caliente. En este caso, la trampilla mezcladora de aire es accionada por medio de un elemento regulador de temperatura, que determina previamente la posición de giro de la trampilla mezcladora de aire.

Según otra conveniente forma de realización de la presente invención, es así que el interruptor mecánico de la calefacción eléctrica adicional también puede estar ubicado en un ventilador, que está dispuesto por delante del recuperador térmico y que está previsto para producir la corriente de aire, que atraviesa tanto el recuperador térmico como la calefacción eléctrica adicional; en este caso también resulta, que el interruptor puede ser accionado desde un botón de manipulación manual, que está dispuesto en el salpicadero. Aquí se consiguen las mismas ventajas como en el caso de la ubicación del interruptor en el módulo de calentamiento de la calefacción eléctrica adicional.

A continuación, la presente invención está descrita con más detalles por medio de un ejemplo de realización, que está representado en los planos esquematizados adjuntos, en los cuales:

La Figura 1 muestra la vista de sección longitudinal de una instalación de climatización para el habitáculo de un vehículo automóvil;

La Figura 2 indica la vista de sección longitudinal -realizada a lo largo de la línea de sección II-II, indicada en la Figura 3- de un recuperador térmico con una calefacción eléctrica adicional integrada en la instalación de climatización de la Figura 1;

La Figura 3 muestra la vista parcial de perspectiva del recuperador térmico, con la integrada calefacción eléctrica adicional de la Figura 2;

La Figura 4 indica una vista de perspectiva del recuperador térmico según las Figuras 2 y 3, antes de efectuarse el montaje de la calefacción eléctrica adicional;

La Figura 5 muestra la vista de perspectiva de un marco de material plástico, que puede ser colocado en el recuperador térmico según la Figura 4; con unas bateas para la cogida de la calefacción eléctrica adicional;

La Figura 6 indica la vista de perspectiva del aparato de control para la calefacción eléctrica adicional, el cual puede ser unido con el marco de material plástico de la Figura 5;

La Figura 7 muestra -a escala de aumento- una vista de perspectiva del marco de material plástico de la Figura 5, la cual está realizada en dirección de la flecha VII; con una varilla de calentamiento introducida de la calefacción eléctrica adicional;

La Figura 8 indica -a escala de aumento- la vista de perspectiva de una barra colectora de corriente, con el riel de contacto de la calefacción eléctrica adicional según la Figura 7;

La Figura 9 muestra la vista de perspectiva -realizada desde abajo- de un módulo de calentamiento de una calefacción eléctrica adicional conforme a otro ejemplo de realización;

La Figura 10 indica la vista frontal del módulo de calentamiento de la Figura 9, la cual está realizada en la dirección X, mientras que

La Figura 11 muestra la vista lateral de un interruptor para la calefacción eléctrica adicional de la Figura 9 y según otro ejemplo de realización.

La instalación de climatización, esquemáticamente indicada en la Figura 1 en una vista de sección longitudinal -posee un ventilador 11, que se encuentra unido con la entrada de un cajón de conducción de aire 12, también conocido como cajón de climatización. Dentro del cajón de conducción de aire 12 están alojados un evaporador 13, que se encuentra integrado en un circuito del medio de refrigeración, .así como un recuperador térmico 14, que está integrado en el circuito de agua o liquido refrigerante del motor de combustión interna del vehículo automóvil; elementos éstos que- en el orden aquí indicado -están dispuestos corriente abajo de la corriente de aire del ventilador 11. Directamente a continuación del recuperador térmico 14 está dispuesto un distribuidor de aire 15, del cual ramifican tres canales de aire, 16 hasta 18. El canal de aire central 16 conduce hacia unas toberas de salida de aire dentro del plano central del habitáculo del vehículo, las cuales no están indicadas aquí, mientras que el canal de aire 17 conduce hacia las toberas desheladoras por el lado inferior del parabrisas del habitáculo, y el canal de aire 18 conduce hacia las toberas de espacio de pies, que están dispuestas dentro del espacio del habitáculo, el cual está previsto para los pies de los ocupantes. El aire fresco, que por el ventilador 11 es aspirado libremente del entorno del vehículo, o bien el aire de mezcla, aspirado del habitáculo, son enfriados y deshumectados dentro del evaporador 13 para luego ser calentados dentro del recuperador térmico 14, que está siendo atravesado por el agua de refrigeración caliente del motor de combustión interna. El aire, acondicionado de este modo, es distribuido- por medio del distribuidor de aire 15 -sobre las individuales toberas de salida de aire, previstas dentro del habitáculo. El agua - que se precipita del aire aportado por el ventilador 11 y que se acumula dentro del cajón de conducción de aire 12 - es evacuada a través de un separador de agua 19, que está previsto dentro del tramo de cajón situado entre el evaporador 13 y el recuperador térmico 14.

En las Figuras 2 y 3, el recuperador térmico 14 está indicado con todos sus detalles. El agua de refrigeración caliente, que procede del motor de combustión interna, entra -a través de una entrada de agua refrigerante 21- en un cajón colector de agua 22 y se distribuye aquí por un elevado número de canales de agua 23, que se extienden -de forma paralela entre si- por toda la superficie de paso de aire 141 del recuperador térmico 14. Los canales de agua 23 desembocan en un segundo cajón colector de agua 24 que, de forma paralela al primer cajón colector de agua, 22, está situado por el lado opuesto del recuperador térmico 14. El agua, que entra en el segundo cajón colector de agua 23, es conducido -a través de una salida de agua refrigerante 25- en retorno hacia el motor de combustión interna. Tal como esto se puede observar en la vista de perspectiva de la Figura 3, los individuales canales de agua 23, que son paralelos entre si, están divididos en un determinado número de tubos de canal 231 con una sección transversal de forma rectangular, los cuales están dispuestos el uno al lado del otro, y los mismos están separados entre si por medio de una respectiva pared de canal 232. Según el ejemplo de realización de la Figura 3, resulta que cada canal de agua 23 está previsto con cuatro tubos de canal 231. Por la cara superior y por la cara inferior de cada canal de agua 23 están dispuestos unos elementos conductores térmicos 26 en la forma de láminas o de nervios, que se encuentran en una unión mecánica firme y de conductividad térmica con las paredes del canal de agua 23 ocupándose los mismos, de este modo, de una buena transmisión térmica al aire, que atraviesa los elementos.

Con el objeto de cubrir las necesidades en calor de calefacción al no estar todavía en su régimen térmico el motor de combustión interna y/o para cubrir las máximas necesidades en calor de calefacción en los vehículos automóviles con unos motores de combustión interna, que están optimados en cuanto al consumo de combustible y en los cuales las necesidades en calor de calefacción ya no pueden ser cubiertas solamente por el circuito de líquido o de agua refrigerante del motor de combustión interna, está prevista una calefacción eléctrica adicional 20, que también es atravesada por el aire, que es aportado por el ventilador 11 y que asimismo atraviesa el recuperador térmico 14, que caliente este aire adicionalmente. Tal como esto se puede observar en las Figuras 2 y 3, esta calefacción eléctrica adicional 20 está integrada -en cuanto a su construcción- en el recuperador térmico 14, y esto, concretamente, de tal manera, que éste último no cambia sus dimensiones con respecto a un recuperador térmico convencional 14, que tan sólo es atravesado por el agua refrigerante y sin la calefacción eléctrica adicional. Esta calefacción eléctrica adicional 20 posee un determinado número de varillas de calentamiento eléctrico 27, que se extienden entre los canales de agua 23 y -de forma paralela a éstos últimos así como en una distribución preferentemente uniforme- se extienden por toda la superficie de paso de aire 141 del recuperador térmico 14. A este efecto, un canal de agua, que está provisto de los elementos conductores térmicos 26, y una varilla de calentamiento eléctrico 27 se extienden de manera alterna y en paralelo entre si. Para la optimación de la transmisión del calor a la corriente del aire, cada varilla de calentamiento eléctrico 27 también está provista -por sus dos caras exteriores, que se encuentran alejadas entre si- de unos elementos conductores térmicos 28, que tienen la forma de láminas o de nervios. Cada varilla de calentamiento eléctrico 27 posee dos barras colectoras de corriente, 30 y 31, que se extienden de forma paralela entre si, como asimismo posee la misma un determinado número de elementos de tipo PTC 29, que están dispuestos -a cierta distancia entre si- entre las dos barras colectoras de corriente, 30 y 31, y que están unidos con éstas últimas de forma mecánica así como con conductividad eléctrica. Estos elementos de tipo PTC 29 tienen, por ejemplo, un perfil alveolar o en forma de cajón hueco, y los mismos están fabricados de un material con una conductividad eléctrica y con un coeficiente de temperatura positivo. Por medio de las dos barras colectoras, 30 y 31, estos elementos de tipo PTC 29 están unidos con un circuito eléctrico. Las dos barras colectoras de corriente, 30 y 31, están cogidas, por sus lados extremos, en unos aisladores, 32 y 33, que están fijados en las superficies interiores de los cajones colectores de agua, 22 y 24, las cuales están dirigidas entre si. Para impedir unos cortocircuitos eléctricos, resulta que entre cada canal de agua 23, con los elementos conductores térmicos 26, y cada varilla de calentamiento eléctrico 27, con los elementos conductores térmicos 28, está dispuesta una placa de aislamiento 34, que -entre los dos cajones colectores de agua, 22 y 24- se extiende de forma paralela, tanto al canal de agua 23 como a la varilla de calentamiento eléctrico 27. En esta placa de aislamiento 34 están apoyados -por los lados opuestos entre si- los elementos conductores térmicos, 26 y 28, que están sostenidos por el canal de agua 23 y por las barras colectoras de corriente, 30 y 31, respectivamente. Tal como esto puede ser apreciado en la Figura 3, los canales de agua 23, con los elementos conductores térmicos 26, y las barras colectoras de corriente, 30 y 31, con los elementos de tipo PTC 29, así como las placas de aislamiento 34, con los aisladores, 32 y 33, se extienden por toda la profundidad del recuperador térmico 14, vista la misma en dirección de la corriente del aire.

Para el control de la calefacción eléctrica adicional 20 en función de las magnitudes, que son determinantes para las necesidades de calor como, por ejemplo, la temperatura exterior, la temperatura del agua de refrigeración y otros parámetros similares, está previsto un aparato de control 35, que está unido con el recuperador térmico 14 para formar con éste una sola unidad de construcción. Este aparato de control 35 posee un sistema electrónico de potencia así como unos cuerpos de refrigeración para la evacuación del calor, que es generado dentro del sistema electrónico de potencia, los que -en su conjunto- están simbolizados en la Figura 6 por el cajón 36. Este sistema electrónico de potencia y los cuerpos de refrigeración 36 están dispuestos sobre una pletina 37, que está equipada con unos casquillos 38 para los enchufes de conexión eléctrica 39. La pletina 37 posee, además, una regleta de contacto, que aquí no está indicada y por medio de la cual el sistema electrónico de potencia puede ser unido con las varillas de calentamiento eléctrico 27 de la calefacción eléctrica adicional 20. Esta regleta de contacto está dispuesta por el lado de equipamiento de la pletina 37, el cual está alejado de los enchufes de conexión eléctrica 39 y el que lleva, asimismo, el sistema electrónico de potencia con los cuerpos de refrigeración 36.

Por el lado de entrada de aire del recuperador térmico 14, este aparato de control 35 está dispuesto ahora de tal manera, que el sistema electrónico de potencia se encuentre -con los cuerpos de refrigeración 36- dentro de la corriente de aire, que entra en el recuperador térmico 14. A este efecto, está previsto un marco de material plástico 40, que de forma enrasada está dispuesto y atornillado -concretamente en las dos vigas transversales 142, que unen los dos cajones colectores de agua, 22 y 24, de manera rígida entre si- por la cara superior del recuperador térmico 14, que en la Figura 4 está indicado en una vista de perspectiva; cara superior ésta que constituye la superficie de entrada del aire. Para ello, unos tornillos se hacen pasar por los taladros de paso 41, previstos en el marco de material plástico 40, y los mismos son atornillados en los taladros roscados 42, dispuestos en estas vigas transversales 142. Por su lado frontal -que está dirigido hacia la entrada de agua 21 y hacia la salida de agua 25- este marco de material plástico 40 sostiene una parte de marco de forma rectangular 401, que sobresale -como una misma pieza- del marco 40 y en la cual la pletina 37 está colocada de forma enrasada para ser fijada por medio de unos tornillos, que atraviesan los taladros de paso 43 en la pletina 37 y que se encuentran atornillados en los taladros de rosca 44, dispuestos en la parte de marco 401. En lugar de un atornillamiento, también puede estar prevista una fijación mediante clips, lo cual puede ser aplicado asimismo para fijar el marco de material plástico 40 en el recuperador térmico 14.

Una vez fijada la pletina 37 en la parte de marco 401, el sistema electrónico de potencia -con los cuerpos de refrigeración 36- sobresale de la superficie de paso de aire 141 del recuperador térmico 14, de tal manera que este sistema pueda ser barrido por el aire, que entra en el recuperador térmico 14. En este caso, la regleta de contacto, prevista en la pletina 37, está introducida en otra regleta de contacto adicional 46, que está fijada en aquel brazo de la parte de marco 401, el cual se encuentra situado dentro del mismo plano del propio marco de material plástico 40. Desde esta regleta de contacto 46 queda establecida la conexión eléctrica con la calefacción eléctrica adicional 20.

En el recuperador térmico 14, que está indicado en la Figura 4, no está instalada todavía la calefacción eléctrica adicional 20, que se puede observar en las Figuras 2 y 3. Más bien es así, que esta calefacción es montada previamente en el marco de material plástico 40, tal como esto puede ser apreciado en la Figura 7, para luego ser introducida -por colocarse el marco de material plástico 40 sobre la cara superior del recuperador térmico 14- en los espacios libres 45, preparados para tal fin dentro del recuperador térmico, según lo indicado en la Figura 4, de tal modo que, visto en su conjunto, se consiga el recuperador térmico 14, completado según las Figuras 2 y 3. Para la cogida de la calefacción eléctrica adicionalmente 20, resulta que en este marco de material plástico 40 está prevista -para cada varilla de calentamiento eléctrico 27 de esta calefacción eléctrica adicional 20- una batea en forma de marco 47, que sobresale de la cara inferior del marco de material plástico 40, la cual está dirigida hacia el recuperador térmico 14, y la que, por la colocación del marco de material plástico 40 sobre el recuperador térmico 14, entra en los espacios libres 45, preparados dentro del recuperador térmico 14. Según el ejemplo de realización de las Figuras 6 y 7, es así que dentro del marco de material plástico 40 están previstas dos bateas paralelas 47, que están separadas entre si y que están dispuestas entre si con una distancia, que es determinada por el canal de agua 23 con los elementos conductores térmicos 26 del recuperador térmico 14. Dentro de cada batea 47 está alojada una varilla de calentamiento eléctrico 27 de la calefacción eléctrica adicional 20. La Figura 7 indica, a titulo de ejemplo, una batea 47, que está provista de una varilla de calentamiento eléctrico 27, tal como la misma ha sido descrita detalladamente al principio. Una varilla de calentamiento eléctrico idéntica 27 también es introducida en la otra batea 47 que, según lo indicado en la Figura 7, está todavía libre. Entre estas dos bateas 47 permanece en el marco de material plástico 40 un espacio libre 48 que -después de ser colocado el marco de material plástico 40 sobre el recuperador térmico 14- es ocupado por el canal de agua 23 con los elementos conductores térmicos 26 del recuperador térmico 14, que está representado en la Figura 4. En este caso, las paredes de batea interiores y más largas 471 se encuentran puestas a tope en las placas de aislamiento 34, que se extienden -desde un cajón colector de agua 22 hacia el otro cajón colector dé agua 24- entre el canal de agua 23 y las varillas de calentamiento eléctrico 27, o bien estas paredes de batea se ocupan -al quedar suprimidas las placas de aislamiento 34- de la función aislante de éstas últimas en relación con los elementos conductores térmicos 26 dentro del canal de agua 23.

Tal como estos está indicado en la Figura 7, las barras colectoras de corriente, 30 y 31, de las dos barras de calentamiento eléctrico 27 -entre las cuales se encuentran sujetados los respectivos elementos de tipo PTC 29- están dispuestas de tal modo, que las conexiones de las barras colectoras de una misma polaridad se encuentran situadas en uno de los dos lados longitudinales del marco de material plástico 40. Según el ejemplo de realización representado en la Figura 7 resulta, que las banderolas de conexión 301 (polo positivo) de las barras colectoras de corriente 30 están dispuestas en el brazo derecho del marco de material plástico 40, mientras que las banderolas de conexión 311 (polo negativo) de las barras colectoras de corriente 31 están situadas en el brazo izquierdo de este marco. Sobre estos brazos del marco de material plástico 40 se extienden las lineas de conexión eléctrica -que no están indicadas en la Figura 7- desde las varillas de calentamiento eléctrico 27 hacia la regleta de contacto 46, prevista en el brazo de la parte de marco 401. Estas lineas de conexión eléctrica están realizadas, de forma preferente, como unos rieles de contacto 49, que están colocados en los brazos del marco de material plástico 40 -como, por ejemplo, mediante una sujeción o por fusión- y los que, por sus lados extremos, pueden tener unas lengüetas de contacto que constituyen, en su conjunto, la segunda regleta de contacto 46. En este caso, la primera regleta de contacto, prevista en la pletina 37, está compuesta por unas zapatas de contacto, cada una de las cuales se coloca por encima de una de las lengüetas de contacto, que están formadas en los rieles de contacto 49. En la Figura 8 está indicada la barra colectora de corriente 30 de una varilla de calentamiento eléctrico 27, la cual se encuentra contactada en un riel de contacto 49, que está colocado en el brazo lateral del marco de material plástico 40. En esté caso, la banderola de conexión 301 de la barra colectora de corriente 30 puede estar fijada mediante soldadura en el riel de contacto 49 o bien puede estar realizada como una misma pieza con éste último.

En la Figura 9 está representada una calefacción eléctrica adicional 20, que está concebida como un módulo de calefacción independiente 50 y la que -a diferencia de lo indicado en las Figuras 1 hasta 8- no está integrada como tal en el recuperador térmico 14, sino la misma está dispuesta -de forma separada de un recuperador térmico convencional- dentro de la corriente de aire, que atraviesa el recuperador térmico, y está estrechamente colindante con este recuperador térmico. No obstante, existe también la posibilidad de efectuar, sin ningún problema, una integración física del módulo de calefacción 50 en el recuperador térmico, tal como la misma está indicada en las Figuras 1 hasta 8. Este módulo de calefacción 50 está equipado con tres varillas de calentamiento eléctrico 27; en este caso, cada varilla de calentamiento eléctrico 27 se compone, a su vez, de dos barras colectoras de corriente, 30 y 31, con los elementos de tipo PTC 29, dispuestos entre las mismas. Por su lado extremo, las varillas de calentamiento eléctrico 27 están unidas con unos enchufes de conexión eléctrica 51, que están dispuestos, el uno al lado del otro, en una regleta de enchufe 52, prevista en la parte frontal del módulo de calefacción 50. En el módulo de calefacción 50 se encuentra integrado -en cuanto a su ubicación- un interruptor o conectador/desconectador mecánico 53 para la calefacción eléctrica adicional 20, el cual puede ser accionado manualmente por un botón de manipulación (no indicado aquí), que está dispuesto en el salpicadero o en cualquier otro lugar en el puesto de pilotaje del vehículo. En este caso, el conectador/desconectador 53 está fijado -de forma preferente de una manera regulable- en una patilla de soporte 54, que está realizada como una sola pieza con la regleta de enchufe 52, y este interruptor entra -mediante una varilla de accionamiento 55- en el recorrido del giro de una leva 56, que está fijada de forma giratoria y la que está realizada -conforme al ejemplo de realización, indicado en la Figura 10- en una trampilla mezcladora de aire 57. De una manera ya conocida como tal, la trampilla mezcladora de aire 57 mezcla entre si una corriente de aire frío, que se desvía del recuperador térmico 14 (Figura 1), y una corriente de aire caliente, que está siendo calentada por el recuperador térmico 14; en este caso, la temperatura de la mezcla de aire es determinada a través de la posición de giro de la trampilla mezcladora de aire 57. Esta trampilla mezcladora de aire 57 está siendo controlada -a través de un cable de tracción de tipo Bowden 58 (Figura 10)- mediante un elemento regulador de temperatura (no indicado aquí), que ha de ser accionada de forma manual y que está dispuesto en el salpicadero. La varilla de accionamiento 55 actúa directamente sobre un contacto de conexión (no indicado aquí), que está dispuesto dentro del circuito de la calefacción eléctrica adicional 20, y el mismo está abierto en la posición de reposo, pasando el contacto a su posición de trabajo -que cierra el circuito de la calefacción eléctrica adicional 20- por ser accionado a través de la leva 56. A este efecto, el conectador/desconectador 53 está fijado de tal manera en la patilla de soporte 54, que el contacto de conexión del mismo esté cerrado al encontrarse la trampilla mezcladora de aire 57 en la posición de giro para una máxima aportación de aire caliente. En este caso, el conectador/desconectador 53 puede estar fijado en la patilla de soporte 54 mediante clips, por enchufe o bien con un atornillamiento.

Según el ejemplo de realización indicado en la Figura 10, este interruptor o conectador/desconectador 53 está fijado por atornillamiento en la patilla de soporte; en este caso, durante el montaje está prevista la posibilidad de llevar a efecto un ajuste del conectador/desconectador 53 con respecto al recorrido de giro de la leva 56, realizada en la trampilla mezcladora de aire 57. Para este fin, el conectador/desconectador 53 está fijado -en la patilla de soporte 54 y por medio de un primer tornillo 59- de una manera giratoria, y el mismo tiene un agujero rasgado 61, que es en la forma de arco y que es concéntrico al tornillo 59; por este agujero rasgado 61 pasa la caña de un tornillo 60, que está atornillado en la patilla de soporte 54. Al estar aflojados los dos tornillos, 59 y 60, el conectador/desconectador 53 puede ser girado sobre la patilla de soporte 54, hasta que el mismo esté correctamente ajustado, es decir, de tal modo que la leva 56 -al estar la trampilla mezcladora de aire 57 en la posición final del giro- pueda cerrar el contacto de conexión del conectador/desconectador 53 de una manera segura a través de la varilla de accionamiento 55. Una vez efectuado este ajuste, los dos tornillos, 59 y 60, son apretados de forma fija, . de tal modo que el conectador/desconectador 53 quede fijado de una manera invariable en esta posición.

En la Figura 11 está reflejado, de una manera esquematizada, que el conectador/desconectador 53 para el módulo de calefacción 50 también puede estar alojado -de forma separada de éste último- dentro de la instalación de climatización; en este caso, es preferida una disposición de este interruptor en un lugar apropiado del ventilador 11 (Figura 1). A este fin, el conectador/desconectador 53 está fijado en un punto previamente preparado en la carcasa 52 del ventilador. El conectador/desconectador 53 está firmemente montado sobre una placa 63, que -por medio de un agujero redondo 64 así como a través de un agujero rasgado 65- puede ser ajustada con respecto al recorrido de giro de una palanca giratoria 66, que está fijada en la carcasa 52 del ventilador. Por un lado extremo de la placa 63, se encuentra sujetada una lengüeta de resorte 67, que está apoyada en la varilla de accionamiento 55 del conectador/desconectador 53 y la que entra en el recorrido de giro de la palanca giratoria 66. Esta palanca giratoria 66 puede ser girada -a través de un cable de tracción de tipo Bowden 68- desde el puesto de pilotaje del vehículo; también en este caso es así, que el conectador/desconectador 53 está ajustado de tal manera, que -al estar la palanca giratoria 66 en la posición de giro, que en la Figura 11 está indicada con unas lineas de trazos- el contacto de conexión de este conectador/desconectador 53 sea pasado, por medio de la lengüeta de resorte 57, hacia su posición de trabajo, en la cual se encuentra cerrado el circuito de la calefacción eléctrica adicional 20.

Claims (23)

1. Instalación de calefacción o de climatización para el habitáculo de un vehículo automóvil; con un recuperador térmico, que está dispuesto dentro del circuito del liquido o agua de refrigeración de un motor de combustión interna y el cual puede ser atravesado por una corriente de aire; así como con una calefacción eléctrica adicional (20), que puede ser atravesada por la misma corriente de aire; en este caso, la calefacción eléctrica adicional (20) se encuentra integrada constructivamente en el recuperador térmico (14); instalación ésta que está caracterizada porque, a los efectos de controlar la calefacción eléctrica adicional (20) en función de unas magnitudes determinantes para las necesidades del calor, está previsto un aparato de control (35), que dentro del recuperador térmico (14) está dispuesto de tal modo, que el mismo sea barrido por el aire, que entra en el recuperador térmico (14).

2. Instalación conforme a la reivindicación 1) y caracterizada porque el aparato de control (35) posee un sistema electrónico de potencia y unos cuerpos de refrigeración (36); así como caracterizado porque la ubicación del aparato de control (35) por el lado de entrada del aire del recuperador térmico (14) está realizada de tal manera, que por lo menos los cuerpos de refrigeración (36) se encuentren dentro de la corriente de aire.

3. Instalación conforme a las reivindicaciones 1) o 2) y caracterizada porque el aparato de control (35) está dispuesto en un marco de material plástico (40) que -por el lado de entrada del aire del recuperador térmico (14)- está dispuesto en éste último y está unido con el mismo, preferentemente mediante clips o con tornillos.

4. Instalación conforme a una de las reivindicaciones 1) hasta 3) y caracterizada porque el recuperador térmico (14) posee un determinado número de canales de agua (23), que son atravesados por el agua refrigerante y se extienden -a una determinada distancia paralela entre si- por toda la superficie de paso de aire (141) del recuperador térmico (14) para luego desembocar cada uno, por el lado extremo, en un cajón colector de agua (22, 24), como asimismo posee unas láminas conductoras térmicas (26), que están unidas con los canales de agua (23); así como caracterizada porque la calefacción eléctrica adicional (20) tiene un determinado número de varillas de calentamiento eléctrico (27), que se extienden entre los canales de agua (23) -de forma paralela a éstos y con una distribución preferentemente uniforme- por toda la superficie de paso de aire (141) del recuperador térmico.

5. Instalación conforme a la reivindicación 4) y caracterizada. porque un canal de agua (23), que está provisto de los elementos conductores térmicos (26), y una varilla de calentamiento eléctrico (27) se extienden de forma alterna y en paralelo entre si.

6. Instalación conforme a las reivindicaciones 4) o 5) y caracterizada porque cada varilla de calentamiento eléctrico (27) posee dos barras colectoras de corriente (30, 31) -que se extienden de forma paralela entre si- y un determinado número de elementos de tipo PTC (29) que, a cierta distancia entre si, se encuentran dispuestos entre las dos barras colectoras de corriente (30, 31) y están unidos con éstas de forma mecánica así como con conductividad eléctrica.

7. Instalación conforme a la reivindicación 6) y caracterizada porque entre cada varilla de calentamiento eléctrico (27) y un canal de agua colindante (23) está prevista por lo menos una placa de aislamiento eléctrico (34) en la cual se apoyan, por un lado, los elementos conductores térmicos (28), que están unidos con el canal de agua (23), y, por el otro lado, se apoyan los elementos conductores eléctricos (28), que sobresalen de las barras colectoras de corriente (30, 31).

8. Instalación conforme a la reivindicación 7) y caracterizada porque cada uno de los canales de agua (23) desemboca, por el lado extremo, en un cajón colector de agua (22, 24); así como caracterizada porque las barras colectoras de corriente (30, 31) se encuentran cogidas, por el lado extremo, de un aislador (23, 33), que está fijado en cada cajón colector de agua (22, 24).

9. Instalación conforme a la reivindicación 8) y caracterizada porque los canales de agua (23) con los elementos conductores térmicos (26); las barras colectoras de corriente (30, 31) con los elementos conductores térmicos (28); así como las placas de aislamiento (34) y los aisladores (32, 33) se extienden por toda la profundidad del recuperador térmico (14), la cual está prevista en dirección de la conducción del aire.

10. Instalación conforme a la reivindicación 9) y caracterizada porque cada canal de agua (23) está dividido en varios tubos de canal (231) con una sección transversal de forma rectangular, los cuales están separados entre si por una respectiva pared de canal (231) y los que -vistos en la profundidad del recuperador térmico (14)- están situados el uno al lado del otro.

11. Instalación conforme a una de las reivindicaciones 3) hasta 10) y caracterizada porque cada una de las varillas de calentamiento eléctrico (27) de la calefacción eléctrica adicional (20), las cuales están dispuestas entre los canales de agua (23) del recuperador térmico (14), se encuentra cogida dentro de una batea en la forma de marco (47), que entra en el recuperador térmico (14) y la que sobresale -preferentemente como una misma pieza- de la cara inferior del marco de material plástico (40), la cual está dirigida hacia el recuperador térmico (14); así como caracterizada porque las paredes más largas (471) de las bateas constituyen, de forma preferente, las placas de aislamiento (34), que se extienden entre las varillas de calentamiento eléctrico (27) y los canales de agua (23) con los elementos conductores térmicos (26).

12. Instalación conforme a la reivindicación 11) y caracterizada porque las varillas de calentamiento eléctrico (27) se encuentran cogidas de tal modo dentro de las bateas (47), que las conexiones de las mismas, las cuales son de la misma polaridad, estén dispuestas en el mismo brazo del marco de material plástico (40), mientras que las conexiones de una distinta polaridad estén situadas en los brazos opuestos del marco de material plástico (40) y cada vez por encima de éste último.

13. Instalación conforme a la reivindicación 12) y caracterizada porque el marco de material plástico (40) sostiene una primera regleta de contacto (46), que está eléctricamente unida con la calefacción eléctrica adicional (20) y la que está también unida eléctricamente con las conexiones (301, 311) de las varillas de calentamiento eléctrico (27); caracterizada porque el sistema electrónico de potencia está dispuesto, con los cuerpos de refrigeración (36), en una pletina (37), que puede ser fijada en el marco de material plástico (40), preferentemente mediante clips o tornillos; así como caracterizada porque la pletina (37) posee, por un lado, una segunda regleta de contacto, que entra en contacto con la primera regleta de contacto (46) y posee, por el otro lado, unos casquillos (38) para los enchufes de conexión eléctrica (39).

14. Instalación conforme a la reivindicación 13) y caracterizada porque el marco de material plástico (40) posee, para la fijación de la pletina (37), una parte de marco de forma rectangular (401) que -como una misma pieza- sobresale de la cara superior del marco de material plástico (40), la cual se encuentra alejada del recuperador térmico (14); parte de marco ésta en la cual la pletina (37) está colocada y fijada con el sistema electrónico de potencia con los cuerpos de refrigeración (36), el cual se extiende a través de la parte de marco (401).

15. Instalación conforme a las reivindicaciones 13) o 14) y caracterizada porque la primera regleta de contacto {46) está situada sobre el brazo inferior de la parte de marco (401), el cual se encuentra dispuesto dentro de un mismo plano con el marco de material plástico (40).

16. Instalación conforme a una de las reivindicaciones 13) hasta 15) y caracterizada porque las líneas de conexión eléctrica entre las conexiones de calefacción (301, 311) y la primera regleta de contacto (46) están realizadas en la forma de unos rieles de contacto (49), que están colocados dentro del marco de material plástico (40).

17. Instalación conforme a la reivindicación 16) y caracterizada porque los rieles de contacto (49) tienen, por su parte extrema, unas lengüetas de contacto que constituyen, en su conjunto, la primera regleta de contacto (46); así como caracterizada porque la segunda regleta de contacto está compuesta -en la pletina (37)- por unas zapatas de contacto, que se colocan por encima de las lengüetas de contacto.

18. Instalación conforme a una de las reivindicaciones 1) hasta 17) y caracterizada porque un interruptor o conectador/desconectador (53) para la calefacción eléctrica adicional (20) está integrado -en cuanto a su ubicación- en esta calefacción adicional (20), y el mismo puede ser accionado manualmente desde un botón de manipulación, que está dispuesto en el salpicadero del vehículo.

19. Instalación conforme a la reivindicación 18) y caracterizada porque el interruptor (53) está dispuesto, en conjunto con un contacto de conexión, dentro del circuito de la calefacción eléctrica adicional (20), y este interruptor entra, con una varilla de accionamiento (55) para el contacto de conexión, en el recorrido de giro de una leva (56) que, por medio del botón de manipulación, y preferentemente a través de un cable de tracción de tipo Bowden (58), está fijada de manera giratoria.

20. Instalación conforme a la reivindicación 19) y caracterizada porque la leva (56) está dispuesta en una trampilla mezcladora de aire (57) para mezclar entre si una corriente de aire frío, que se desvía del recuperador térmico (14), y una corriente de aire caliente, que es calentada por el recuperador térmico (14); caracterizada porque el conectador/desconectador (53) está ajustado de tal manera, que su contacto de conexión esté cerrado para una máxima aportación de aire caliente al encontrarse la trampilla mezcladora de aire en la posición final de giro; así como caracterizada porque el botón de manipulación está constituido por un elemento regulador de temperatura, que determina previamente la posición de giro de la trampilla mezcladora de aire (57).

21. Instalación conforme a una de las reivindicaciones 1) hasta 17); con un ventilador (11), que está dispuesto por delante del recuperador térmico (14) y que está previsto para producir la corriente de aire, que pasa a través del recuperador térmico (14) y de la calefacción eléctrica adicional (20); instalación ésta que está caracterizada porque un conectador/desconectador (53) para la calefacción eléctrica adicional (20) está dispuesto -en cuanto a su ubicación- en el ventilador (11), y este interruptor puede ser accionado de forma manual a través de un botón de manipulación, que está previsto en el salpicadero.

22. Instalación conforme a la reivindicación 21) y caracterizada porque el conectador/desconectador (53).está dispuesto, conjuntamente con un contacto de conexión, dentro del circuito de la calefacción eléctrica adicional (20), y el mismo entra -con una varilla de accionamiento (55) para el contacto de conexión- en el recorrido de giro de una palanca (66), que es giratoria a través del botón de manipulación, preferentemente por medio de un cable de tracción de tipo Bowden (68).

23. Instalación conforme a la reivindicación 22) y caracterizada porque entre la varilla de accionamiento (55) para el contacto de conexión y la palanca giratoria (66) está dispuesta una lengüeta de resorte de conexión (67); así como caracterizada porque la palanca giratoria (66) ataca en la lengüeta de conexión (67) que, a su vez, impulsa la varilla de accionamiento (55) para el contacto de conexión.